封面來源|零跑官方 近年來,CTC(Cell To Chassis)動力電池技術開始被汽車行業廣泛提及。「CTC電池技術將使新能源車成本能直接和燃油車競爭。」談及CTC電池技術,寧德時代掌門人曾毓群毫不吝嗇溢美之辭。並且寧德時代也在大力研發推進這一技術,據悉可能會在2024年量產運用。無獨有偶,那些巨頭車企們也均在近年來提出CTC技術路線,作為CTC電池技術的堅定擁躉,特斯拉早在2020年的「特斯拉電池日(Battery Day)」上首次公開了CTC電池技術,並將該技術稱之為「未來所有電動車終極製造方式」;2021年7月,在沃爾沃和大眾集團舉辦的戰略發展大會上,兩家傳統車企巨頭都不約而同地提及CTC,和特斯拉一樣要把CTC作為未來技術路線的重點方向動力電池巨頭以及諸多車企爭相布局CTC動力電池技術的背後,主要是因為CTC這項技術所帶來的優勢太誘人了。目前影響電動車普及有兩個因素,一個是續航一個是成本。在續航這一塊,由於鋰電池的密度原因,動力電池所提供的續航已經接近天花板,難以通過電化學體系的革新來提升續航里程。所以,大家只能在生產製造、工藝以及結構上下功夫。相對於傳統動力電池集成系統,CTC技術可最大程度降低電池包重量和空間,進而實現續航的增長。毫無疑問,對於整個新能源汽車市場而言,CTC動力電池技術無疑是目前提升續航的最優解。探索CTC動力電池技術的道路中,人潮洶湧。但誰也沒有想到,接連被寧德時代以及特斯拉、沃爾沃和大眾等車企巨頭們所看重的CTC電池技術,卻率先被零跑搶裝上車。零跑汽車打造的電動中大型轎車零跑C01將成為首款搭載CTC動力電池技術的產品。一時間,零跑汽車抓住了動力電池技術的關鍵命脈。
CTC電池技術:沒必要往盒子裡再裝一個盒子CTC即為Cell To Chassis(電芯+車身)一體化電池集成方案。作為目前電動車動力電池最新的研究方向。CTC電池技術方案與傳統電池集成技術方案不同,其從根本上就改變了電池的安裝形式。「CTC本質上是去掉「中間環節」,讓裸電芯上的「電能」直接搭載到車上。」一位動力電池研發工程師對36氪解釋道。「目前電動車的電池包就像一塊方方扁扁的巧克力,掛在底盤上了事。但其實在車底的各種結構之間,還有很多空隙可以利用。」上述研發工程師解釋道。而CTC電池技術則直接拆開了電池包這塊巧克力的包裝,將電芯集成到下車身,這樣可以通過塞進更多電芯,進而提升電動車的續航。「沒必要往盒子裡再裝一個盒子。」特斯拉CEO埃隆·馬斯克也如此解釋CTC電池技術。在2020年特斯拉電池日上,馬斯克用機翼來形象解釋CTC是怎麼一回事。原本飛機會把燃料箱放置在機翼之中,但為了更大程度利用空間,便拿掉燃料箱,直接用機翼來儲存燃料,這樣能容納的燃料無疑更多。對於目前而言,大多數車企均採用傳統電池集成方案,該電池集成方案誕生得最早,它的特點為先將電芯組成模具,然後再將數個模組在一起變為電池包的形式,從下部與車身拼接在一起。雖然傳統電池集成模式是目前最成熟的動力電池安裝解決方案,但其缺陷也極為明顯。由於電池包與車身並非為一體式結構的緣故,所以模組殼體與車身之間存在着一定的空隙,這也導致車身空間利用率低,並且整體的重量較高。為了填補車身空間利用率低的劣勢,有的電池供應廠商從電池結構角度提出解決方案,比如寧德時代的CTP(Cell To Pack)技術路線和比亞迪的刀片電池,兩者均減少了結構件模組,進而提升整個電池包體積能量密度來提升續航里程。寧德時代CTP技術路線基於高鎳三元鋰架構,其核心是減少了模組數量,直接由多個大容量電芯組成標準化電池包,再靈活堆疊組成更大的電池模塊,適應不同車款的儲能需要。而比亞迪的刀片電池則是基於其所擅長的磷酸鐵鋰技術,電池單體同樣向大容量進化,但電芯形狀更加扁平、窄小。多個刀片綑紮形成電池包模塊,通過少數幾個大模組的組合成電池模塊。雖然兩種技術路線提升了動力電池模塊的空間利用率,但仍未跳脫出「靈活性受困」的局限。從目前的專利細節上看,CTP大模組的高度是不可改變(而且並不夠輕薄),同時需要配套配型外殼,以適配安裝在不同的車型上。而刀片電池也是如此。圖片來源:零跑官方為了讓有限的汽車空間,能承載更多電池,同時還不增加整體重量,CTP動力電池技術則變得極為重要。得益於CTC電池技術的這種靈活性,有業內分析認為,CTC電池技術相較於傳統電池的集成方案,將有效減輕整體重量,減少中間工序。並且在續航、穩定性等方面更有優勢。天風證券曾表示,CTC方案是未來電動汽車電池成組技術的重要發展方向。隨着電動汽車對於便捷性、輕量化的要求提升,CTC將逐漸成為技術研發和應用的重要方向。而這一被稱為「未來所有電動車終極製造方式」,率先被零跑汽車所掌握。這一領先國內其他新能源品牌的創新技術運用,也成為了零跑的高光時刻,有助於其樹立提檔升級的品牌形象。按照官方介紹,CTC技術的運用,使電池倉空間利用率提升5%,車身整體扭轉剛度提升25%。值得一提的是,此次在CTC動力電池技術上實現搶跑,也側面彰顯了零跑汽車前瞻性的眼光以及強大的技術儲備實力。「我們的創新一定要基於電動車和燃油車的差異去創新,而不是盲目地去搞創新。」作為一名技術型企業家,創新一詞市場被掛在零跑汽車創始人朱江明嘴邊。事實上,在探索CTC動力電池的道路上,朱江明與零跑汽車也是第一批「吃螃蟹的人」。2016年,彼時行業內還未有CTC動力電池技術的信息和定義,朱江明受手機電池結構的啟發,提出了新能源車動力電池的初步想法。而隨着零跑T03 CTP動力電池技術方案的成熟,以及動力電池從傳統模組全面轉向CTP方案時代,CTC電池技術最終在零跑身上加快落地,最終在2019年底形成了初步技術解決方案。與此同時,零跑汽車背後的技術儲備也為零跑汽車探索新技術路線提供動能。根據零跑汽車官方數據顯示,截止到今年1月31日,零跑汽車已獲得及申報在途專利1474項;已授權專利939項;發明專利占總比超過40%。而在電驅技術方面,零跑汽車已獲得及申報在途專利136項;已授權專利72項;已授權發明專利34項;已授權算法專利22項。是專利技術領域覆蓋最廣,算法專利總數、占比第一的造車新勢力企業。憑藉着前瞻性的技術眼光以及背靠雄厚的技術專利背書,零跑C01率先實現了CTC電池技術的量產。厲兵秣馬之後,零跑C01也正式向中大型轎車市場這一細分市場吹響進攻號角。